Université de Rennes Développement d'un système de filtration d'air innovant à longue durée de vie Development of an innovative and sustainable air filtration system FiltrationTurbulenceTransport des particulesGénérateurs de vortexCoefficients aérodynamiques FiltrationTurbulenceParticle transportVortex generatorsAerodynamic coefficients Filtres à air Vortex (supraconducteurs) Turbulence Cette étude s’inscrit dans le cadre du développement d’un système de filtration qui vise à transporter, avec un faible coût énergétique, les particules traceurs vers des surface de dépôt parallèles à l’écoulement. Ce transport des particules se fait à l’aide des structures tourbillonnaires générées par des générateurs de vortex. Un nouvel indicateur, le coefficient de transport vertical, a été introduit pour quantifier le transport de particules traceurs vers les surfaces de dépôt, en se basant uniquement sur l’analyse de l’écoulement moyen. Ce coefficient s’est révélé pertinent dans des écoulement faiblement turbulents, tels que ceux générés par les générateurs de type foil que nous avons conçu, mais perd sa validité dans des écoulements fortement turbulents (e.g., générateurs en V), où le transport à travers les événements turbulents intermittents est significatif. L'analyse par décomposition orthogonale propre (POD) s’est révélée être un outil efficace pour optimiser le positionnement des générateurs de vortex successifs. L’augmentation de l'angle d’attaque du générateur type foil a permis d’augmenter le downwash sans augmentation équivalente du upwash, conduisant à un gain quasi-net du transport vertical vers la plaque. L'estimation des coefficients aérodynamiques avec l'approche par bilan de volume de contrôle appliquée à des données expérimentales 3D a révélé des limitations liées à la convergence statistique du champ de vitesses et à la reconstruction de la pression. Le générateur de type foil a généré des pertes de charge plus faibles que celui en V, ce qui le rend plus adapté à une application automobile. This study is conducted within the context of developing a sustainable, low-energy air filtration system, based on particle deposition through controlled flow structures induced by vortex generators. A new metric, the vertical transport coefficient, was introduced to quantify net tracer particle transport toward the deposition surfaces using only mean flow analysis. This coefficient proved effective in low-turbulence flows, such as those generated by the novel foil vortex generators that we conceived, but not in high-turbulence scenarios (e.g., the V-shaped vortex generator), where intermittent events dominate vertical transport. Proper Orthogonal Decomposition (POD) was used to identify coherent structures and the regions where they induce the most significant upward and downward motions. POD was shown to be an effective tool for optimizing the placement of successive vortex generators. The foil vortex generator, positioned close to the ground and aligned with the leading edge of the deposition plate, provided the most effective downward flow transport compared to the other configurations of the foil vortex generator. Increasing its angle of attack enhanced the downwash without an equivalent upwash increase, resulting in a quasi-net gain in downward transport. Aerodynamic coefficients were estimated using a control volume approach; however, applying this method to 3D experimental data revealed limitations. Overall, the foil vortex generator induced lower pressure losses than the V-shaped vortex generator, making it more suitable for automotive applications. Electronic Thesis or DissertationText en application/pdf1 : 55784 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/85707bf6-f5ed-40d6-acda-8b1e403293b9 Taïbi Taha 1996-08-10 MA 298839113 taha.taibi8@gmail.com 2025URENS129 http://www.theses.fr/2025URENS129 2025-06-27 Signal, image, vision Université de Rennesthesis.degree.grantor_1 26693823X Doctorat non ouiHeitzDominiqueintervenant_108894719XJullienMarie-Carolineintervenant_2174230702Le CoqLaurenceintervenant_3132660121FiabaneLionelintervenant_4150361548DavidLaurentintervenant_5059583614MurzynFrédéricintervenant_6068732619 MATISSEecoleDoctorale_1 267602553 Optimisation des procédés en agriculture, agroalimentaire et environnement (OPAALE)partenaireRecherche_1 235484164 ddc:004 HeitzDominiqueJullienMarie-CarolineLe CoqLaurenceFiabaneLionelDavidLaurentMurzynFrédéricUniversité de RennesMATISSEOptimisation des procédés en agriculture, agroalimentaire et environnement (OPAALE) ASCII PDF 57122970 restriction 2025-06-27 2030-06-27 confidentialité 2025-06-27 2030-06-27 restriction 2025-06-27 2030-06-27